一种根据标准红外视频图像确定目标温度的方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种根据物体的红外图像确定目标温度的方法，包括：通过黑体定标确定红外图像的原始灰度值与成像目标的温度之间的函数关系；获得物体的当前帧原始红外图像和当前帧标准红外视频图像；根据当前帧原始红外图像的灰度最大值和最小值、红外成像系统的显示灰度最大值和最小值确定拉伸参数；根据该函数关系、拉伸参数和标准红外视频图像确定物体的温度。通过该函数关系和拉伸参数，即可根据当前帧标准红外视频图像的灰度值直接确定成像物体的温度。这样，使得使用红外机芯组件既能够标准视频输出，又能够获取每个像素点的目标温度信息，解决了红外机芯组件的红外图像标准视频输出与温度测量之间的兼容性的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及红外成像领域，特别是涉及ー种根据标准红外视频信号实现非接触式温度测量的方法。
技术介绍
物体所发出的红外辐射能量大小与辐射波长、物体表面的温度有非常密切的关系，因此可以通过测量物体自身红外辐射能量的大小来确定物体表面温度。在红外成像系统中，通常会使用红外机芯组件，使用该组件可以降低热成像系统的开发难度，缩短开发周期，可以满足电子研发、安全缉私、边防等方面的需求。而且，使用该组件可以基于客户需求为客户量身定制适用于各种用途的非制冷型红外成像系统。红外 机芯组件既可以接入安防监控系统，也可以进行二次开发，大大降低了红外成像系统的开发难度，缩短了开发周期。使用红外机芯组件的产品广泛应用于各种夜视系统、安防系统、过程控制、医疗设备、军队装备等红外成像领域。但是，现有的红外机芯组件大多数都是标准视频输出，输出的这种红外图像信号是ー种经过了红外非均匀校正、红外图像拉伸处理后的直接可视化图像，并且图像增强的參数是不断更新变化的。因此，使用红外机芯组件的红外成像系统输出的红外图像已经不能用来确定成像目标的温度，而只能用来进行图像监控，也就是不能实现红外的非接触性温度测量的功能。而在エ业应用领域，仅仅有红外图像的监控往往是达不到要求的，在很多应用领域中，往往需要红外成像系统能够进行温度測量。在这种情况下，往往不能使用红外机芯组件来实现红外成像系统，从而导致系统开发难度增加，开发周期增长。
技术实现思路
本专利技术的目的之ー是提供ー种能够根据使用红外机芯组件的红外成像系统所成的红外图像直接确定物体的温度的根据物体的可视化红外图像确定目标温度的方法。本专利技术实施例公开的技术方案包括 提供了一种兼容红外标准视频和温度测量的解决方案，其特征在于，包括通过黑体定标确定红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系；用所述红外成像系统对物体成像，获得物体的当前帧原始红外图像和当前帧标准红外视频图像；根据所述当前帧原始红外图像的灰度最大值、当前帧原始红外图像的灰度最小值、所述红外成像系统的显示灰度最大值和所述红外成像系统的显示灰度最小值确定所述当前帧原始红外图像的拉伸參数；根据所述函数关系、所述当前帧标准红外视频图像和所述拉伸參数确定所述物体的温度。进ー步地，所述通过黑体定标确定红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系包括用所述红外成像系统对至少三个黑体进行红外成像，获得所述至少三个黑体的红外图像灰度值，其中所述至少三个黑体具有不同的温度；根据所述至少三个黑体的红外图像灰度值和温度，拟合所述红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系。进ー步地,所述函数关系为二次函数。进ー步地，所述拉伸參数包括第一拉伸參数和第二拉伸參数，并且所述第一拉伸參数和所述第二拉伸參数满足 4 0- Mzr [Plotirfi; x5 -f O = Afin， 其中PixelH为所述当前巾贞原始红外图像的灰度最大值，Pixellj为所述当前巾贞原始红外图像的灰度最小值，Max为所述红外成像系统的显示灰度最大值，Min为所述红外成像系统的显示灰度最小值，S为第一拉伸參数，0为第二拉伸參数。进ー步地，其特征在于所述函数关系为二次函数。 进ー步地，所述二次函数为 T=aXPixel2+bXPixel+c, 其中T为成像目标的温度，Pixel为所述红外图像的原始灰度值，a、b、c为所述二次函数的系数。进ー步地，所述根据所述函数关系、所述当前帧标准红外视频图像和所述拉伸參数确定所述物体的温度包括所述物体的温度为 T = -- .Pccrf 2 +1 -- — —I - )Pvstd 7 + -----———+ c , S2S S2S2 S 其中T’为所述物体的温度，Pixel’为所述当前帧标准红外视频图像的灰度值，S为所述第一拉伸參数，0为所述第二拉伸參数，a、b、c为所述二次函数的系数。进ー步地,还包括通过标准成像接ロ输出所述当前巾贞标准红外视频图像；通过数据接ロ输出所述第一拉伸參数、所述第二拉伸參数和所述二次函数的系数。本专利技术的实施例中，通过黑体定标确定红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系，并对每帧当前帧原始红外图像，确定该当前帧原始红外图像的拉伸參数，这样，通过该函数关系和拉伸參数，即可直接确定使用红外机芯组件实现的红外成像系统输出的当前帧标准红外视频图像的灰度值与成像物体的温度的关系，从而可以根据当前帧标准红外视频图像的灰度值直接确定成像物体的温度。这样，使得使用红外机芯组件实现的红外成像系统也可以直接用来測量物体的温度，解决了红外机芯组件不能实现温度测量的缺陷。附图说明图I是本专利技术一个实施例的根据物体的红外图像确定目标温度的方法的流程示意图。具体实施例方式如图I所示，本专利技术的一个实施例中，一种根据物体的红外图像确定目标温度的方法包括步骤10、步骤12、步骤14和步骤16。步骤10 :黑体定标确定原始图像灰度值与成像目标温度之间的关系。如前文所述，物体所发出的红外辐射能量大小与物体表面的温度有非常密切的关系，因此可以通过测量物体自身红外辐射能量的大小来确定物体表面温度。物体自身红外辐射能量的大小可以通过物体的红外图像的灰度值来表现。因此，原始红外图像的灰度值与该红外图像的成像目标的温度之间存在对应的函数关系。对于ー个确定的红外成像系统，这种对应关系是确定的。本专利技术的实施例中，可以通过黑体定标确定这种对应关系，即通过黑体定标确定红外成像系统所成的红外图像的原始灰度值与成像目标的温度之间的函数关系。黑体定标是指用红外成像系统对已知温度的黑体进行红外成像，获得对于该红外成像系统该已知温度的黑体的对应的红外图像灰度值。这样，即可获得ー组温度/红外图像灰度值的对应数据，即温度和该温度对应的红外图像灰度值二者组成的ー组数据。对具有不同温度的多个黑体进行这种红外成像，即可获得多组温度/红外图像灰度值的数据， 根据多组温度/红外图像灰度值的数据，即可拟合出用来成像的红外成像系统的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系。本专利技术ー个实施例中，用红外成像系统对至少三个黑体进行红外成像，获得该至少三个黑体的红外图像灰度值，其中该至少三个黑体具有不同的温度；然后根据该至少三个黑体的原始红外图像灰度值和温度，拟合该红外成像系统所成的红外图像的原始灰度值与成像目标的温度之间的函数关系。例如，本专利技术一个实施例中，红外图像的原始灰度值与成像目标的温度之间的函数关系可以拟合为ー个二次方程 T=aXPixel2+bXPixel+c(I) 其中T为成像目标的温度，Pixel为红外图像的原始灰度值，a、b、c为二次方程的系数。通过具有不同温度的至少三个黑体进行定标，即可获得至少三组(T，Pixel)的值，用该至少三组(T，Pixel)的值，带入该二次方程即可解出该二次方程的系数a、b、c，也就获得了该红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系。本专利技术的实施例中，不限于用三个具有不同温度的黑体进行定标，也可以使用更多的黑体定标获得更多组(T，Pixel)数据来拟合红外成像系统所成的红外图像的灰度值与成像目标的温度之间的函数关系，可以根据实际情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据标准红外视频图像确定目标温度的方法，其特征在于，包括：通过黑体定标确定红外成像系统所成的红外图像的原始灰度值与成像目标的温度之间的函数关系；用所述红外成像系统对物体成像，获得物体的当前帧原始红外图像和当前帧标准红外视频图像；根据所述当前帧原始红外图像的灰度最大值、当前帧原始红外图像的灰度最小值、所述红外成像系统的显示灰度最大值和所述红外成像系统的显示灰度最小值确定所述当前帧原始红外图像的拉伸参数；根据所述函数关系、所述当前帧标准红外视频图像和所述拉伸参数确定所述物体的温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子骥，劳常委，杨书兵，曾星鑫，郑兴，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：